第5章新航行系统的监视子系统.pptx

第5章 新航行系统的监视子系统 ;空中交通活动的飞机数量已经远远超出了人的直接感知范畴，因此空中交通管理者必须借助监视系统才能准确掌握空中交通活动信息。雷达系统正是这样的系统，它们可以满足飞行活动监视的需要。 未来空中交通监视系统不仅包括A/C模式或者S模式的一次雷达和二次雷达、增强式的二次雷达，还包括自动相关监视ADS，从而可以为终端区、航路以及其它交通密集区域提供改善的空中监视服务。;同时利用ADS-B技术以及TCAS，当前飞机可以收到邻近飞机的位置报告，从而具备空对空互相监视的功能。 ADS把监视服务扩展到无雷达覆盖区域，一改过去必须依靠话音位置报告的方式，飞机在无雷达覆盖区域飞行时，可以利用ADS通过卫星数据链或者甚高频数据链把由机载导航设备导出的数据传送给空中交通服务设施。在那里，可将飞机位置点图形化地映射到显示屏幕上。;因此ADS将在大陆空域得到越来越多的应用，并作为二次监视雷达的备份或者补充。 二次监视雷达是终端区和高交通密集空域的主要监视系统。根据需要，采用单脉冲技术和大垂直孔径天线可改善由SSR的A/C模式给出的位置信息的精确度，并为S模式二次监视雷达提供可选地址和数据链能力。;按照ICAO的CNS/ATM系统实施委员会的定义，新监视系统成分包括： 1) A/C模式或者S模式的二次监视雷达用作终端区和高交通密度空域的监视； 2)自动相关监视ADS-A/B模式用在其它空域，最终将普遍使用自动相关监视，并且可以和二次监视雷达重叠； 3)一次监视雷达将逐步消失。;新的空域监视系统是一个以星基为主、陆基监视为必要补充的全球无缝的空中交通管理系统，从技术上说，同样是卫星技术+数据链技术+计算机网络技术，其所采用的新技术包括：一是卫星技术应用，从陆基监视系统逐步向星基监视系统过渡。早期阶段先用星基系统作为陆基系统的补充，后期除二次监视雷达设备作星基系统的备用外，一次雷达等大部分陆基设备将淘汰，逐步以星基系统为主；;二是陆空数据链的开发利用，实现空—地，地—地可靠的数据交换，并进一步实现空—空数据交换；三是监视系统的数字化，监视数据的计算机处理及监视系统的联网无缝监视。 分别来讲时，也就是在陆基监视系统中：应用 1)重复覆盖技术，即同一管区使用两个或者更多的一/二次合装雷达进行重复覆盖，从而使威力区空域覆盖率达92%以上；;2)数据通信技术，利用二次监视雷达的携带的56比特数据通信功能传输更多的飞机位置信息； 3)多雷达监视的网络集成与监视技术，将众多一/二次监视雷达通过数据融合及网络集成技术连接起来，实现区域雷达的网络化管理，达到空域及航路的无缝连接。 在航路当中，当一/二次监视雷达覆盖不到或者监视效果不好的时候，可采用自动相关监视模式。 ;在ADS星基监视系统中： 1)全球波束与点波束覆盖除两极之外的所有地面； 2)采用中增益或者全向天线，降低设备费用； 3)采用全数字结构，并与航空电信网兼容； 4)提供面向比特的数据链业务等； 5)实现合同式与广播式的ADS互补监视模式，达到自由飞行的航路选择要求。;新监视系统所要达到的目标： 1)利用新技术适应未来航行的需求，提高系统容量； 2)对海洋、沙漠、高原和边远地区形成连续无间隙的监视覆盖； 3)实现数字式数据交换，改善信息传输管理，提高空中交通管理监视的自动化，创造灵活、高效的空中交通环境；;4)提高管制的实时性，应变性，获得更好的动态空域，从程序管制过渡到战术性管制； 5)扩展监视作用，在保证安全的情况下减小飞行间隔，更有效地利用空域； 6)提高精密定位能力，有利于实现四维导航和区域导航扩展短捷直飞航线，扩大飞行自由度，节约飞行时间和燃料。短捷直飞航线，扩大飞行自由度，节约飞行时间和燃料；;7)适应各种环境，包括不同空域环境、交通密度、机载设备、地面设施，并能适应多样化用户，以及全球飞行时跨区或者飞越国境时的适应性。;各种监视手段的应用： 1)自动相关监视将首先用于海洋上空飞行管制，使越洋远航从无监视手段转化为星基的自动相关监视手段，从程序管制改为更为实时的战术管制，在自动相关监视系统的监视下的管制将和雷达管制相似，也可以缩短飞行间隔，使其接近于雷达间隔。;2)大陆空域的高交通密度航路及终端区仍采用雷达监视，也可以采用广播式自动相关监视，而低交通密度空域（尤其是边远及荒漠地区）将依靠自动相关监视实现空域管制。由于这些地方无法建立雷达站，当然甚高频通信也有困难，所以必须采用卫星通信的自动相关监视。;新航行系统仍依靠空中交通管制服务保证飞行间隔，由管制部门承担避撞责任，虽然也允许利用交通避撞系统（TCAS），又称机载避撞系统（ACAS）作为防止任何疏忽或者大差错造成交通相撞的最后保护手段；但交通避撞系统不能替代空中交通管制服务，国际民航组织对交通避撞系统未作要求